Как устроены слуховые аппараты

 

Этот материал — часть проекта «Мир особенного ребенка». Партнер проекта — благотворительный фонд «Абсолют-Помощь

Все современные слуховые аппараты устроены по одному принципу и состоят из трех обязательных частей: микрофона, усилителя и телефона (он же динамик). Микрофон улавливает звуковой сигнал, поступающий извне, и преобразует его в цифровой. Усилитель увеличивает его мощность, а телефон преобразует обратно в акустический сигнал — звук. Кроме того, слуховой аппарат может быть снабжен внешними регуляторами, с помощью которых носитель по своему усмотрению меняет громкость, тембр звука и другие настройки. Это так называемое пользовательское управление, которое может осуществляться через кнопку на самом аппарате, пульта в кармане или программу на смартфоне.

Какие звуки нужно усиливать

Слуховой аппарат — это не просто усилитель, который делает мощнее все звуки без разбора. Человеческое ухо в среднем воспринимает звуки от 20 до 20 000 герц. Из них речевой диапазон — от 250 до 4500 герц (все остальное — это щебетание птиц, шум ветра и так далее), и требуется усилить прежде всего звуки из него. У каждого человека своя потеря слуха, он воспринимает сигнал на разных частотах с разной интенсивностью. Аппарат должен выделить частоты, которые человек слышит слабее, изолированно усилить их, а на другие влиять не так сильно или не трогать их вовсе.

Потеря слуха бывает разной. От первой степени снижения слуха, когда человек нормально слышит разговорную речь, но не различает шепота, до того, что человек не слышит громкого крика в ухо. Но при этом у слабослышащего болевой рефлекс остается там же, где и у людей с нормальным слухом: болевые ощущения вызывает звук пролетающего самолета или подходящего к платформе поезда метро. И громкий крик для слабослышащего так же неприятен, как и для окружающих. Задача аппарата — расширить именно диапазон слышимого, который часто бывает очень узким, обнаружить болевой порог и поставить ограничитель на громкие звуки, иначе человек скинет аппарат при первом крике. 

Какие бывают аппараты

Хотя слуховые аппараты работают по одному принципу, их устройство может быть разным. Наиболее распространенный до сих пор — это заушный аппарат, который помещается за ушной раковиной. Он состоит из двух частей: самого аппарата и ушного вкладыша, который создается индивидуально для каждого носителя по слепку с его уха. Это делается, чтобы обеспечить лучшее прохождение звука (он должен быть направлен на барабанную перепонку), а также чтобы вкладыш не болтался в ухе и из-за этого не возникали посторонние звуки.

Позже появились более физиологичные, а именно внутриушные или внутриканальные аппараты, которые помещаются непосредственно в слуховом проходе или заполняют ушную раковину. Размер аппарата зависит от уха и слухового прохода — его может быть практически не видно, но в некоторых случаях, если слуховой проход маленький, он может довольно сильно выступать наружу.

История слуховых аппаратов

Снижение слуха сопровождало людей на протяжении всей истории, и они пытались разными способами усилить звук: прикладывали к ушной раковине руку, полые рога животных или раструбы. 

Специальное устройство создал российский ученый Константин Циолковский, который занимался изучением космоса. В детстве он переболел скарлатиной и потерял слух. Чтобы усиливать звуки, он сделал раструбы, похожие на современные мегафоны, и пользовался ими. 

Но это были исключительно механические устройства, которые помогали слышать лишь незначительно лучше и усиливали все звуки без разбора. Новые слуховые аппараты появились с развитием техники. Конец XIX — начало ХХ века — время изобретения радио и телеграфа. Те же технологии, которые использовались для передачи звука на расстояние по проводам, применялись и в ранних слуховых аппаратах. Первому директору завода Siemens в Германии в качестве подарка от предприятия был сделан слуховой аппарат, который работал по тому же принципу, что и граммофон. Это было устройство больших размеров, которое нужно было возить за собой на колесиках и которое плохо усиливало звук. Тем не менее так выглядела первая попытка создать электромеханический слуховой аппарат. 

Этот аппарат существовал в единственном экземпляре, но позже появились и другие устройства. Век слуховых аппаратов начался в 1940-е годы. В это время появилась наука психоакустика, которая изучает, как человеческое ухо слышит звуки. Началось производство слуховых аппаратов, пусть и самых примитивных. Сначала в них использовался угольный микрофон — такой же, как и в старых телефонах с диском. Но технология менялись — сначала на лампы, потом на транзисторы, а затем на печатные платы и чипы, которые используются сейчас.

Микрофон и телефон в слуховом аппарате уменьшались в размерах. Усилитель по мере того, как шло развитие электроники, тоже претерпевал изменения: сначала были достаточно большие аналоговые усилители, которые работали со звуком, не переводя его в цифру, затем появились цифровые устройства. Слуховые аппараты уменьшались, появились портативные карманные модели, которые помещались во внутренний карман пиджака или в специальный кармашек на груди. Из такого аппарата, как от смартфона, выходили наушники, которые вставлялись в уши. А затем появились и современные модели без проводов, которые крепятся на самом ухе.